Навигация
Разработка технологического процесса термической обработки стальной детали. Болт шатунный
10902
знака
4
таблицы
1
изображение
Разработка технологического процесса термической обработки детали
· Разработать технологический процесс термической обработки стальной детали: Болт шатунный.
· Марка стали: Ст. 40ХН
· Твердость после окончательной термообработки: НВ 302 - 352
Цель задания: практическое ознакомление с методикой разработки технологического процесса термической обработки деталей (автомобилей, тракторов и сельскохозяйственных машин); приобретение навыков самостоятельной работы со справочной литературой, более глубокое усвоение курса, а также проверка остаточных знаний материала, изучаемого в 1 семестре.
Порядок выполнения задания:
1. Расшифровать марку заданной стали, описать ее микроструктуру, механические свойства до окончательной термообработки и указать, к какой группе по назначению она относится.
2. Описать характер влияния углерода и легирующих элементов заданной стали на положение критических точек Ас1 и Ас3, Асm. Рост зерна аустенита, закаливаемость и прокаливаемость, на положение точек Мн и Мк, на количество остаточного аустенита и на отпуск. При отсутствии легирующих элементов в заданной марке стали описать влияние постоянных примесей (марганца, кремния, серы, фосфора, кислорода, азота и водорода) на ее свойства.
3. Выбрать и обосновать последовательность операции предварительной и окончательной термообработки деталей, увязав с методами получения и обработки заготовки (литье, ковка или штамповка, прокат, механическая обработка).
4. Назначить и обосновать режим операций предварительной и окончательной термообработки деталей (температура нагрева и микроструктура в нагретом состоянии, охлаждающая среда).
5. Описать микроструктуру и механические свойства материала детали после окончательной термообработки.
1. Расшифровка марки стали.
Сталь марки Ст.40ХН: хромоникелевая конструкционная легированная сталь содержит 0,39 – 0,41% углерода, 1 % хрома и никеля.
В хромоникелевые стали вводят хром и никель. Никель является дорогой примесью. Хромоникелевые стали являются наилучшими конструкционными сталями; они обладают высокой прочностью и вязкостью, что особо важно для деталей, работающих в тяжелых условиях. Хромоникелевые стали имеют высокую прокаливаемость. К недостаткам хромоникелевых сталей относятся плохая обрабатываемость их резанием, обусловленная присадкой никеля, и большая склонность к отпускной хрупкости второго рода. Хромоникелевые стали подвергают как цементации с последующей термической обработкой, так и улучшению. Хромоникелевые стали широко применяют в авиа- и автотракторостроении.
Хром является легирующим элементом, он широко применяется для легирования. Содержание его в конструкционных сталях составляет 0,7 – 1,1%. Присадка хрома, образующего карбиды, обеспечивает высокую твердость и прочность стали. После цементации и закалки получается твердая и износоустойчивая поверхность и повышенная по сравнению с углеродистой сталью прочностью сердцевины. Эти стали применяются для изготовления деталей, работающих при больших скоростях скольжения и средних давлениях (для зубчатых колес, кулачковых муфт, поршневых пальцев и т.п.). Хромистые стали с низким содержанием углерода подвергают цементации с последующей термической обработкой, а со средним и высоким содержанием углерода – улучшению (закалке и высокому отпуску). Хромистые стали имеют хорошую прокаливаемость. Недостатком хромистых сталей является их склонность к отпускной хрупкости второго рода.
Основным требованием, предъявляемым к легированным конструкционным сталям, является сочетание высокой прочности, твердости и вязкости. Наряду с этим они должны иметь хорошие технологические и эксплуатационные свойства и быть дешевыми. Введение в сталь легирующих элементов само по себе уже улучшает ее механические свойства.
Таблица 1. Массовая доля элементов, % по ГОСТ 4543-71
| C | Si | S | Mn | P | Ni | Cr | Cu |
| 0,39 – 0,41 | 0,17 – 0,37 | ≤ 0,035 | 0,50 – 0,80 | ≤ 0,035 | 1,00 – 1,40 | 0,45 – 0,75 | ≤ 0,30 |
Таблица 2. Температура критических точек, 0С.
| Ас1 | Ас3 | Аr1 | Ar3 |
| 750 | 790 | - | - |
Назначение:
Шатуны, шпиндели, коленчатые валы, шестерни, муфты, болты и другие ответственные детали.
Таблица 3. Механические свойства при комнатной температуре.
Режим термообработки
| Сечение, мм |
σ0,2, Н/мм2
|
σв, Н/мм2 |
δ, % |
Ψ, % |
KCU, Дж/см2 |
HRC |
HB | ||
| Закалка | 830 – 850 | Масло | до100 |
590 |
735 | 14 | 45 | 59 | 590 |
235 - 277 |
| Отпуск | 550 - 600 | Вода или масло | 375 | 785 | 13 | 42 | 59 | 640 |
246 - 293 | |
σ0,2, Н/мм2 - предел текучести условный с допуском на величину пластической деформации при нагружении 0,2%;
σв, Н/мм2 - временное сопротивление (предельная прочность при разрыве).
KCU, Дж/см2 - ударная вязкость после разрыва.
Ψ, % - относительное сужение после разрыва.
Похожие работы
... крупнозернистой структуры при небольшом перегреве. Этот недостаток марганцев сталей необходимо учитывать при термической обработке, правильно выбирать температуру нагревания и давать по возможности минимальную выдержку. Марганцовистые стали склонны к отпускной хрупкости и поэтому после отпуска детали следует охлаждать быстро (в масле). На процесс цементации стали марганец оказывает положительное ...
... детали узла. Завершающим этапом курсового проекта будет разработка технологической документации на восстановление рабочей фаски наплавкой и карты технологического процесса ремонта крышки цилиндра дизеля ПД-1М в объёме ТР-1. 1. Разработка технологического процесса ремонта цилиндрической крышки дизеля ПД-М Описание конструкции узла 1 - впускной клапан (ПД-1М-09-009, сталь Х9С2); 2 - ...
... .335 с., ил. Организационно-экономический расчёт.Консультант: Одинцова Л. А. Исследовательская часть. Охрана труда и охрана окружающей среды. В данном проекте спроектирован цех для ремонта поршневых компрессоров. Основной материал обработки серый чугун марок СЧ 21, 24 ГОСТ 1412-79. Для ремонта компрессоров применяется различное оборудование: токарные, круглошлифовальные, плоскошлифовальные, ...
... - дальнейшее развитие, совершенствование и разработка новых технологических методов обработки заготовок деталей машин, применение новых конструкционных материалов и повышение качества обработки деталей машин. Наряду с обработкой резанием применяют методы обработки пластическим деформированием, с использованием химической, электрической, световой, лучевой и других видов энергии. Классификация ...
0 комментариев